SZY-研发4-550-2019


发布时间:

2024-04-22

高压成套开关设备主要用于电能分配、功率补偿等,以及电力(机)驱动控制、保护、检测等,工作电压范围为3.0kV至35kV。该类产品应用场景十分丰富,主要有:发电厂升压;电业系统电网建设;工矿企业变电受电;冶金、煤炭、石化等工业领域高压电机启动;大型商业设施电力驱动等。

SZY-研发4-550-2019

550型窄柜高压接地开关的研发

一、产品研发的市场背景:

高压成套开关设备主要用于电能分配、功率补偿等,以及电力(机)驱动控制、保护、检测等,工作电压范围为3.0kV至35kV。该类产品应用场景十分丰富主要有:发电厂升压;电业系统电网建设;工矿企业变电受电;冶金、煤炭、石化等工业领域高压电机启动;大型商业设施电力驱动等。

随着国家节能减排、减碳政策的逐步实施、新能源电站建设、用电设备的扩容升级改造等的需要,高压成套开关柜小型化的市场潜力越来越大,而其关键安全性部件"窄柜高压接地开关"技术水平及制造水平将严重影响高压成套开关柜小型化的进程与发展。

 

二、研发新品的作用:

窄柜高压接地开关产品是高压成套开关设备的核心安全结构性产品。

它在工作状态时,确保负载可能产生的剩余电能对人身的伤害;

它在非工作状态时,要承受主回路的电应力和热应力的影响,以及故障状态时确保设备和负载不受到二次损坏。

它在操作过程中,既要保证精准定位,又要保证机械机构的操作流畅;既要能安全承受负载端可能产生的电能冲击作用,又要保证主回路电能与负载回路的安全隔离。最后,在人工操作状态下,要做到轻盈省力。

 

三、研发的过程和结果:

2019年4月研究确立技术方案和技术路线,有针对性地进行固体柜和SF6气体绝缘柜技术需求、市场需求的调研。2019年6月~9月,汇总调研情况,对比国内外相关资料,研究技术攻关核心点和技术难点,编写技术研发计划。2019年10月~2020年2月,开展初代550mm小型柜"窄柜高压接地开关"绝缘、导体联接、机械力传递关键件的设计与样机试制,并计划于2020年底前完成西高院的型式试验报告。2020年3月~2021年6月,在初代550小型柜用"窄柜高压接地开关"的基础上优化改进,在安全可靠性等方面找漏洞补短板。完成产品的中试量产工装工艺的准备与改进。

窄柜高压接地开关的技术突破在于:1.系列化地减小柜体的宽度尺寸:其系列化尺寸包括550mm.500mm.450mm.400mm.375mm;2.与窄柜高压接地开关关联的母线连接系统;3.固体绝缘的品质提升及工艺成型;4.模块化、标准化设计,确保质量稳定性;5.机械机构的安全操作及可靠性等。

2019年4月起至2023年8月的到第三方权威机构-西安高压电器研究院的试验报告。全系列窄柜高压接地开关研发历时52个月的时间里,从无到有,从图纸到实物,从试制到量产;盛中意电力科技有限公司研发组成员“一步一个脚印”从固体绝缘柜上吸取精华和经验,继承传统“28柜”的优势,使传统“28柜”体积大无法适应城市化的配电系统成了可能,并升华至极限500mm柜宽是突破了ABB的UNIGEAR-ZS1(500mm)空气绝缘交流金属封闭开关设备的技术壁垒。

除了相间距问题,窄柜高压接地开关需要解决的技术关键性问题还有:

1.与之配套的五防联锁装置;2.内部联接母线系统在断路器部分采用右进左出铜棒连接。3.一体化整体触头盒结构,联接铜棒采用环氧树脂整体包裹浇注与空气绝缘形成复合绝缘;4.接地开关在于主回路母线联接采用绝缘罩于硅胶套结合形成多重绝缘结构;

——合理的电缆搭接位置方便现场施工;

——实现与 KYN28A-12系列宽柜柜型的并柜;

——电流互感器和触头盒采用一体式结构,以减少连接铜排和连接点;

——紧凑结构使内部空间最大化,以减少放电的概率。

本项目从立项、技术研发历程、技术主要创新点技术应用范围和解决的主要问题到技术应用实践等环节,科学完整地完成了技术于产品的创新过程,在设计方案、样机制作、型式试验、工程验证等方面表明新技术新产品的安全性和可靠性是有保障的。

 

四、研发产品的社会效益:

1、安全可靠

新的固体绝缘技术明显提高了品质和绝缘水平。

相对于空气绝缘,固体绝缘有很大的优势,例如空气绝缘采用的是机械性稳固系统,在是设备运行时易受到电磁干扰产生机械谐振,从而有机械位移的风险。固体绝缘的成型技术可以保证装配的可靠性,从而提高了设备的安全性。

2、节能环保,以及对增效、减碳的贡献

出于产品的小型化,无疑对节能环保的贡献是明显的,从而对增效、减碳的影响也是积极的。

3、对资源优化的贡献

主要表现在:

——同一电压、电流等级的机柜占用空间,相比800柜至少减小了50%左右,高度方向减小10%左右;

——整机重量相比800柜减小40%左右,真空开关(断路器)重量减小20左右;

——单机母线(铜材)相比800柜减少20%左右,运输成本减少50%左右。